Majú ťažkú dedičnú chorobu. Revolučnou metódou CRISPR teraz vyliečili ich krvinky

Svoje sily spojila švajčiarska spoločnosť CRISPR Therapeutics s americkou biotechnologickú firmou Vertex Pharmaceuticals a spoločne začali testy lieku s kódovým označením CTX001. Jeho účinky sa opierajú o efekty revolučnej genetickej techniky CRISPR. Uvádzajú to Lidovky.cz.

Obe spoločnosti spoločne oznámili predbežné výsledky liečby prvých dvoch dobrovoľníkov. Jeden sa na bližšie neurčenej klinike v Nemecku liečil z beta-talasémie. Druhá pacientka sa podrobila vo Výskumnom ústave Sarah Cannonovej v americkom Nashville liečbe kosáčikovej anémie.

Obaja pacienti majú poškodený gén pre krvné farbivo hemoglobín. Pri kosáčikovej anémii sú červené krvinky natoľko deformované, že sa nemôžu pretlačiť cievami, a tie sa upchávajú.

Chorí trpia návalmi silných bolestí. Narušenie krvného obehu im poškodzuje orgány a ohrozuje ich na živote. Ľudia postihnutí beta talasémiou majú v krvinkách kritický nedostatok hemoglobínu. Trpia v dôsledku ťažkej anémie a životne dôležité orgány im devastuje nedostatočný prísun kyslíka.

V oboch prípadoch môže chorých vyliečiť transplantácia kostnej drene. Ak však nie je k dispozícii vhodný darca, sú vyhliadky pacientov zlé. To bol prípad oboch dobrovoľníkov, ktorí sa zapojili do testov lieku CTX001.

Nemecký pacient podstupoval ročne viac ako šestnásť krvných transfúzií, ale aj tak bol jeho zdravotný stav vážny. Oproti tomu za trištvrte roka po liečbe nepotreboval transfúziu ani raz. Americká pacientka končila v priemere sedemkrát do roka v nemocnici s vážnymi obehovými ťažkosťami. Za deväť mesiacov, ktoré ubehli od jej experimentálnej liečby, neprekonali ani jednu zdravotnú krízu.

Vyradenie „brzdného“ génu

Na liečbu porúch génu pre hemoglobín sa ponúka niekoľko rôznych prístupov. Najlogickejšia sa zdá oprava poškodeného génu tak, aby začal normálne fungovať. Tento postup je ale dosť komplikovaný.

Vedci preto skúšajú vniesť do dedičnej informácie pacientov nenarušený gén pre hemoglobín pomocou vírusov upravených metódami génového inžinierstva. V tomto prípade prebieha liečba podobne, ako keby automechanik nechal na aute bez povšimnutia rozbitý reflektor a na strechu automobilu namontoval nový funkčný svetlomet. Pacient získa k svojmu poškodenému génu aj jeho funkčný „výtlačok“.

Tento postup nie je bez rizika, pretože genetici nemajú kontrolu nad tým, kam geneticky modifikovaný vírus vloží ozdravný gen. Ak sa tento gén vtlačí do pacientovej DNA na nesprávnom mieste, môže to mať za následok napríklad nádorové bujnenie.

Liek CTX001 využíva technológiu CRISPR, ktorá dovoľuje vykonať na presne vybranom mieste dedičnej informácie strih do dvojitej špirály DNA. Bunka síce takto vzniknutú dieru spraví, ale dopúšťa sa pritom chýb. Ak vedci zacieli CRISPR na vybraný gén, môžu ho týmto zásahom vyradiť z činnosti.

Konkrétne teda liek CTX001 smeruje CRISPR na gén BCL11A. Ten má v ľudskej dedičnej informácii na starosti vypínanie génu zabezpečujúceho produkciu zvláštne formy krvného farbiva v embryu a plodu. Gen BCL11A tvorbu tohto tzv. Fetálneho hemoglobínu krátko po narodení „vypne“.

Fetálny hemoglobín je potom v tele dieťaťa nahradený produkciou „dospelého“ krvného farbiva. Pacienti sa kosáčiková anémia alebo beta talasémiou sa dostávajú čoskoro po narodení do problémov, pretože sa im gén pre fetálny hemoglobín vypne a gén pre „dospelých“ krvné farbivo nefunguje správne.

Obnovený hemoglobín

Lekári sa pokúsili obom pacientom obnoviť výrobu fetálneho hemoglobínu. Odobrali im bunky kostnej drene a vstrekli do nich CRISPR zacielený na gén BCL11A. V mnohých bunkách sa CRISPR do génu nabúral, vyradil ho z činnosti, a obnovil tým produkciu fetálneho hemoglobínu.

Takto upravenými bunkami lekár pri transplantácii nahradili defektnú kostnú dreň pacientov a dúfali, že fetálny hemoglobín zastúpi defektné „dospelé“ krvné farbivo. Predbežné prepočty naznačovali, že sa chorým výrazne uľaví, keď dôjde k náhrade defektného hemoglobínu aspoň zo štvrtiny.

Prvé výsledky prekonali všetky očakávania. Americká pacientka má fetálny hemoglobín v 95 percentách svojich červených krviniek. Podiel fetálneho hemoglobínu na celkovom množstve krvného farbiva sa v jej tele vyšplhal na 47 percent a ďalej rastie. Nemecký pacient už má fetálny hemoglobín prakticky vo všetkých červených krvinkách a fetálna forma krvného farbiva už mu nahradila defektný „dospelý“ hemoglobín z 85 percent.

Dlhý lekársky dohľad

Lekári zdôrazňujú, že pacienti ešte nemajú vyhraté. Zatiaľ nie je jasné, ako dlho pozorované zlepšenie vydrží a či sa neobjavia nejaké komplikácie. Obaja dobrovoľníci by preto mali zostať pod lekárskym dohľadom ešte pätnásť rokov.

Výsledky liečby sú však natoľko povzbudivé, že ju čoskoro podstúpia ďalší dobrovoľníci. Liečbe beta talasémie sa podrobí 45 chorých z Kanady, Nemecka a Británie. Kosáčikovou anémiou budú u 45 pacientov liečiť v Spojených štátoch, Kanade a v niektorých európskych krajinách.

CRISPR nie je prísľubom len pre liečbu dedičných chorôb. Veľké nádeje vkladajú lekári do presne cielených strihov do DNA v boji proti zhubným nádorom. Pacientom s rakovinou vzdorujúcim existujúcim liečebným metódam odoberú bunky imunitného systému a tie potom v laboratóriu upravia pomocou CRISPR tak, aby smerovali svoje útoky prednostne proti nádorovým bunkám.

Prvé klinické testy na pacientoch so sarkómom, zhubným melanómom a mnohopočetným myelómom potvrdili, že geneticky upravené biele krvinky skutočne napádajú nádor a neškodia zdravým bunkám tela. Niekoľko mesiacov po liečebnom zákroku zostáva zdravotný stav pacientov dobrý. Nakoľko sa u nich podarilo chorobu zlikvidovať, však zatiaľ nedá povedať.

Vo svete prebieha hneď niekoľko podobných klinických skúšok liečby rakoviny pomocou CRISPR. Väčšina z nich sa odohráva v Číne a o ich priebehu či výsledkoch chýbajú bližšie informácie.